本發(fā)明屬于單晶制造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種單晶爐用熱場，還設(shè)計(jì)一種具有該單晶爐用熱場的單晶爐。

背景技術(shù)：

隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化建設(shè)對(duì)高效能源需求不斷增長。光伏發(fā)電作為綠色能源以及人類可持續(xù)發(fā)展的一種主要能源，日益受到世界各國的重視并得到大力發(fā)展。單晶硅片作為光伏發(fā)電的一種基礎(chǔ)材料，擁有廣泛的市場需求。直拉單晶硅生長方法是一種常見的單晶生長方法，其生長過程是在單晶爐中，將籽晶浸入熔體，依次實(shí)施引晶、放肩、轉(zhuǎn)肩、等徑及收尾過程，最后獲得單晶硅棒。為了降低拉晶成本，一種途徑是提升拉晶速度，但拉晶速度的提升往往帶來晶體品質(zhì)的下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種單晶爐用熱場，解決了現(xiàn)有的熱場在提高拉晶速度和提高單晶品質(zhì)方面難以同時(shí)兼顧的問題。

本發(fā)明的目的還在于提供一種具有該單晶爐用熱場的單晶爐，解決了現(xiàn)有的單晶爐存在的在提高拉晶速度和提高單晶品質(zhì)方面難以同時(shí)兼顧的問題。

本發(fā)明所采用的一種技術(shù)方案是：單晶爐用熱場，包括坩堝及位于其上方的冷卻件，還包括護(hù)套，護(hù)套設(shè)置于冷卻件靠近坩堝中心軸線的一側(cè)。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，

護(hù)套為石英材質(zhì)。

護(hù)套具有相對(duì)的第一表面和第二表面，第一表面靠近坩堝中心軸線的一側(cè)，第二平面與冷卻件相對(duì)設(shè)置。

第二表面與冷卻件間隔設(shè)置或者相貼合接觸。

還包括位于坩堝上方的熱屏，冷卻件位于熱屏與護(hù)套之間。

本發(fā)明所采用的另一種技術(shù)方案是：單晶爐，包括爐體和如上所述的單晶爐用熱場，單晶爐用熱場位于爐體內(nèi)。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，

爐體包括相連接的主室和副室，主室內(nèi)具有坩堝、保溫蓋及冷卻件，保溫蓋和冷卻件依次位于坩堝靠近副室的一端，冷卻件靠近坩堝中心軸線的一側(cè)還設(shè)置有護(hù)套。

爐體包括相連接的主室和副室，主室內(nèi)具有坩堝及位于坩堝靠近副室一端的保溫蓋，主室內(nèi)還具有第一冷卻件和第二冷卻件，第一冷卻件位于坩堝與保溫蓋之間，第二冷卻件位于保溫蓋靠近副室的一端，第一冷卻件和第二冷卻件靠近坩堝中心軸線的一側(cè)共同設(shè)置有護(hù)套。

護(hù)套上對(duì)應(yīng)于第一冷卻件和第二冷卻件的間隙處開設(shè)有取光孔。

主室內(nèi)還設(shè)置有位于坩堝與保溫蓋之間的熱屏，第一冷卻件位于熱屏與護(hù)套之間。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的單晶爐用熱場及單晶爐解決了現(xiàn)有技術(shù)拉制單晶時(shí)提高拉晶速度與提高單晶質(zhì)量兩者不可兼顧的問題。本發(fā)明的單晶爐用熱場及單晶爐具有冷卻件，可以優(yōu)化溫度梯度、提高拉晶速度并降低拉晶成本；并且由于設(shè)置了護(hù)套，還能確保生長的晶體不受雜質(zhì)污染、提供具有良好少子壽命的晶體產(chǎn)品。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的單晶爐第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的單晶爐第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的單晶爐第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，100.單晶爐，110.爐體，111.主室，112.隔離閥，120.單晶爐用熱場，121.坩堝，122.熱屏，123.冷卻件，124.護(hù)套，125.第一表面，126.第二表面，127.保溫蓋，128.取光孔，1231.第一冷卻件，1232.第二冷卻件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明第一實(shí)施例提供的單晶爐100的結(jié)構(gòu)剖視圖如圖1所示，包括爐體110及位于爐體110內(nèi)的單晶爐用熱場120。

單晶爐用熱場120包括坩堝121、熱屏122、冷卻件123以及護(hù)套124。熱屏122、冷卻件123及護(hù)套124均位于坩堝121上方。自坩堝121的側(cè)壁向中心軸線方向，依次為熱屏122、冷卻件123及護(hù)套124。即，冷卻件123位于熱屏122與護(hù)套124之間，護(hù)套124設(shè)置于冷卻件123靠近坩堝121中心軸線的一側(cè)。護(hù)套124可為石英材質(zhì)。護(hù)套124具有相對(duì)的第一表面125和第二表面126，第一表面125靠近坩堝121中心軸線的一側(cè)，第二表面126與冷卻件123相對(duì)設(shè)置。具體地，冷卻件123與熱屏122的傾斜側(cè)壁形狀相對(duì)應(yīng)，護(hù)套124與冷卻件123的傾斜的側(cè)壁形狀相對(duì)應(yīng)。護(hù)套124覆蓋冷卻件123靠近坩堝121中心軸線的表面。本實(shí)施例中，第二表面126與冷卻件123的表面平行設(shè)置。第二表面126與冷卻件123的內(nèi)側(cè)壁可以間隔設(shè)置，或者相貼合接觸。本實(shí)施例中，護(hù)套124的第二表面126與冷卻件123間隔設(shè)置。當(dāng)然，護(hù)套124的第二表面126與冷卻件123的表面不一定為規(guī)則形狀，且相互位置關(guān)系也不一定平行，僅需冷卻件123的表面不暴露于拉晶通道即可。

本實(shí)施例的單晶爐用熱場120及單晶爐100，在熱屏122及冷卻件123 的內(nèi)側(cè)設(shè)置護(hù)套124，冷卻件123可以優(yōu)化熱場溫度梯度，護(hù)套124可以阻擋雜質(zhì)進(jìn)入晶體提拉區(qū)域、保護(hù)生長的晶體不受雜質(zhì)污染，從而獲得的晶體產(chǎn)品中不會(huì)產(chǎn)生黑邊，并能避免引起單晶體少子壽命降低。

本發(fā)明第二實(shí)施例提供的單晶爐100的結(jié)構(gòu)剖視圖如圖2所示。爐體110包括依次連接的主室111、隔離閥112及副室(圖未示)，主室111內(nèi)具有坩堝121、保溫蓋127、冷卻件123及護(hù)套124。保溫蓋127及冷卻件123依次位于坩堝121靠近副室的一端。即，冷卻件123位于保溫蓋127遠(yuǎn)離坩堝121的一側(cè)。具體地，冷卻件123為筒狀結(jié)構(gòu)，且自主室111與副室連接處，即，隔離閥112處，向主室111方向延伸。護(hù)套124位于冷卻件123靠近坩堝121中心軸線的一側(cè)。護(hù)套124具有相對(duì)的第一表面125和第二表面126，第一表面125靠近坩堝121中心軸線的一側(cè)，第二表面126與冷卻件123相對(duì)設(shè)置。本實(shí)施例中，與冷卻件123的形狀結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)地，護(hù)套124也為筒狀結(jié)構(gòu)，且覆蓋冷卻件123靠近坩堝121中心軸線的表面。本實(shí)施例中，第二表面126與冷卻件123的表面平行設(shè)置。第二表面126與冷卻件123的內(nèi)側(cè)壁可以間隔設(shè)置，或者相貼合接觸。本實(shí)施例中，護(hù)套124的第二表面126與冷卻件123間隔設(shè)置。當(dāng)然，護(hù)套124的第二表面126與冷卻件123的表面不一定為規(guī)則形狀，且相互位置關(guān)系也不一定平行，僅需冷卻件123的表面不暴露于拉晶通道即可。

本實(shí)施例的單晶爐用單晶爐100，在冷卻件123的內(nèi)側(cè)設(shè)置護(hù)套124，冷卻件123可以優(yōu)化提拉單晶的熱場溫度梯度，護(hù)套124可以阻擋雜質(zhì)進(jìn)入晶體提拉區(qū)域、保護(hù)生長的晶體不受雜質(zhì)污染，從而獲得的晶體產(chǎn)品中不會(huì)產(chǎn)生黑邊，并能避免引起單晶體少子壽命降低。

本發(fā)明第三實(shí)施例提供的單晶爐100的結(jié)構(gòu)剖視圖如圖3所示。爐體110包括相連接的主室111、隔離閥112與副室(圖未示)，主室111內(nèi)具有 坩堝120、保溫蓋127、熱屏122、第一冷卻件1231、護(hù)套124及第二冷卻件1232。熱屏122與保溫蓋127依次位于坩堝120靠近副室的一端。第一冷卻件123與熱屏122均位于坩堝120與保溫蓋127之間，且第一冷卻件1231與護(hù)套124依次設(shè)置于熱屏122靠近坩堝120中心軸線的一側(cè)，即，第一冷卻件1231位于熱屏122與護(hù)套124之間。第二冷卻件1232位于保溫蓋127靠近副室的一端。具體地，第一冷卻件1231與熱屏122的傾斜側(cè)壁形狀相對(duì)應(yīng)。第二冷卻件1232為筒狀結(jié)構(gòu)，且自主室111與副室的連接處，即，隔離閥112處，向主室111方向延伸。護(hù)套124位于第一冷卻件1231及第二冷卻件1232靠近坩堝120中心軸線的一側(cè)。本實(shí)施例中，護(hù)套124也為筒狀結(jié)構(gòu)，覆蓋第一冷卻件1231及第二冷卻件1232靠近坩堝120中心軸線的表面。具體地，護(hù)套124的第二表面126與第二冷卻件1232靠近坩堝120中心軸線的表面平行相對(duì)，且與第一冷卻件1231靠近坩堝120中心軸線的表面成一定角度設(shè)置。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，第一冷卻件1231、第二冷卻件1232及護(hù)套124的形狀不一定是規(guī)則形狀，且三者表面間的相互關(guān)系并不一定要平行或成一定夾角，僅需第一冷卻件1231或第二冷卻件1232的表面不暴露于拉晶通道即可。護(hù)套124上對(duì)應(yīng)第一冷卻件1231與第二冷卻件1232的間隙處開設(shè)取光孔128。

使用本發(fā)明的單晶爐熱場及具有該單晶爐熱場的單晶爐，一方面，可以優(yōu)化溫度梯度、提高拉晶速度并降低拉晶成本，另一方面還能確保生長的晶體不受雜質(zhì)污染、提供具有良好表面品質(zhì)及高少子壽命的晶體產(chǎn)品。